La fotolitografía de ultravioleta extremo de ASML permite escribir El Señor de los Anillos en el filo de una hoja de papel

La fotolitografía de ultravioleta extremo (UVE) de ASML, la máquina que permite fabricar los chips de nuestros móviles y servidores de IA, se basa en una luz tan corta que podría escribir el libro completo de El Señor de los Anillos en el filo de una hoja de papel. Este logro, fruto de más de veinte años de investigación, se materializó en 1997 cuando Jos Benschop, jefe del departamento de investigación de ASML, reconsideró la viabilidad de la tecnología UVE.

El punto de inflexión de 1997

En aquel año, Benschop descubrió que la compañía alemana Zeiss podía fabricar los espejos necesarios para transportar la luz ultravioleta. Esta colaboración resultó decisiva, pues sin esos espejos la tecnología no habría sido posible. La luz ultravioleta, con longitudes de onda de 13,5 nm, 11,4 nm, 6,6 nm y 4,8 nm, se seleccionó tras descartar las dos últimas opciones por limitaciones de los fotorresistentes orgánicos, y la de 11,4 nm por el uso de berilio, un elemento tóxico.

La elección final de 13,5 nm implicó el uso de molibdeno y silicio en los espejos, materiales que no presentan problemas de toxicidad. Zeiss pulía estos espejos a nivel atómico con iones de argón y corrige defectos con una técnica de análisis subnanométrico, capaz de detectar imperfecciones inferiores a un nanómetro.

Empresas que ya usan la UVE de 13,5 nm

Los principales fabricantes de chips, entre ellos TSMC, Intel, Samsung, SK hynix y Micron Technology, emplean equipos UVE que utilizan la luz de 13,5 nm. Los sistemas de alta apertura (High‑NA) también usan la misma longitud de onda, pero con un valor de apertura de 0,55 frente al 0,33 de la UVE convencional, lo que mejora la resolución.

El futuro: Hyper‑NA y 2033

Según Martin van den Brink, exdirector tecnológico de ASML, la próxima generación de equipos, las Hyper‑NA, mantendrán la longitud de onda de 13,5 nm. Para aumentar la resolución, se plantea elevar el valor de apertura de 0,55 a 0,75. Se espera que el primer equipo Hyper‑NA esté listo en 2033, lo que indica que la luz UVE de 13,5 nm seguirá siendo relevante durante décadas.

En síntesis, la tecnología UVE de ASML, nacida de una colaboración con Zeiss y perfeccionada a lo largo de más de veinte años, sigue siendo la columna vertebral de la fabricación de chips de alta complejidad. Su evolución hacia la Hyper‑NA promete seguir ampliando los límites de la miniaturización, manteniendo la misma longitud de onda que ha revolucionado la industria desde 1997.